大隈开发出改变主轴转速以抑制颤动的技术,用于复合加工机的螺纹加工

发布时间:2014-11-10

图:螺纹加工的工件。上面的工件在加工时主轴转速固定,下面的工件在加工时主轴转速是变化的。
 
  大隈在“第27届日本机床展(JIMTOF2014)”上,展出了复合加工机“MULTUS B200II”,介绍了在进行螺纹加工时通过改变主轴转速,以防止“颤动”导致的加工面变差的技术。在螺丝长度(L)和直径(D)之比(L/D)较大的(细长)螺纹加工中,采用该技术可以消除主轴转速固定时容易产生的凹凸形状,实现漂亮的加工面。此次大隈将采用变主轴转速方法加工出的工件与固定主轴转速加工的工件摆在一起进行了展示(见图)。
 
  展示的工件为长363mm、直径33mm(L/D=11)的螺丝,由钢材(S45C)加工而成。加工时一边旋转棒材,一边使其接触刀具并沿长度方向移动,切削出螺旋状沟槽(螺纹间距为5mm)。通过实施多次这样的切削来加工出螺纹的牙山和牙谷形状。观察每次螺纹加工均在1167rpm转速下完成的工件,沟槽底部可看到由抖动造成的起伏,而在每次切削时轮流采用933rpm转速、1401rpm转速加工出的工件则拥有平滑的加工面。
 
  抖动是由振动产生的,如果主轴转速固定的,那么从次切削到Z后一次切削,总是会在同一地方、同一方向上发生加工误差,如此积累下来,就会形成明显的凹凸。而如果采用相邻两次切削不同的主轴转速,由于“共振点发生偏移”(大隈),所以不会造成加工误差的积累。
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